【技术】蓝牙定位Beacon技术如何助力室内定位？

时间： 2021-09-07 来源：世强

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信驰达在本文将对蓝牙定位Beacon技术助力室内定位解决方案进行详细的讲解，为工程师们的设计提供理论基础。详细介绍内容如下：

物联网技术不断更新迭代，室内定位技术也发生了翻天覆地的变化。从房间级定位，分米级定位到高精度厘米定位，技术的演变总是让人出乎意料！在室内定位解决方案中，各种定位技术依次登场，到底那种技术最适合室内定位呢？接下来以360度的视角，来了解蓝牙室内定位技术解决方案。

一、蓝牙室内定位技术概述

蓝牙室内定位技术的核心是通过在环境中布设安装蓝牙网关设备，通过蓝牙网关被动抓取人员/物品上的蓝牙信标所发射的Beacon信息，蓝牙网关将收集到的Beacon信息通过有线网络回传到定位服务器，定位服务器基于蓝牙网关已知的坐标通过定位结算从而得到被定位人/物品上蓝牙信标的实时坐标。

二、蓝牙室内定位技术的特点

与Wi-Fi定位相比，Beacon蓝牙技术受环境干扰较小，基于电池供电。加之蓝牙低功耗，工作寿命长，蓝牙信标设备尺寸小，普及率高的优势，所以蓝牙定位是室内定位技术中最常用的技术。

在日常生活中，智能手机，智能扬声器，均支持蓝牙。蓝牙的普及，大批量使用，让蓝牙芯片具有很低的价格，比起传统的UWB / RFID方案，价格更低。而且大厂商如苹果，腾讯的蓝牙iBeacon提供定位技术的支持。

三、蓝牙是如何实现室内定位的呢？

蓝牙工作频段为2400-2483.5MHz。当蓝牙发起广播时，除了广播本身的MAC地址之外，蓝牙Beacon信号的强度也会被广播出来，即RSSI场强信息，这个场强信息反映了广播数据包的信号强度。根据RSSI现场强度信息，蓝牙接收端距离发射端的距离越近，信号强度越强，反之，信号强度越弱；通过信号强度的变换即可找出信号强度与距离发射端之间的关系。

通过在房间中部署蓝牙发送端，即蓝牙信标Beacon，蓝牙接收端可以在接收到发射端发送广播的RSSI场强信号之后，确定房间中的蓝牙接收端的位置。这种定位方式称为主动定位，定位精度为3-4米。

通过合理的运算转化，蓝牙信标发射的信号强度(rssi)可以反推出信标与接收设备间的距离。

但是蓝牙信标的rssi值是一个参考值。想要计算出蓝牙信标的距离，还必须知道信标设备的txPower值。

txPower是指当距离蓝牙信标1m时的rssi值，不同的设备、不同的工况、不同的场地环境，都会影响txPower值。

公式里的三个变量A、B、C都是经验值，需要根据手机系统或硬件型号精确调校，比较依赖硬件调校，没有数据储备的前提下很难用。

四、蓝牙设备的供电问题

无需在房间内铺设电缆。因为Beacon信标一般由电池供电，在发射功率为0dB的情况下，即广播距离为20米，两个5号干电池供电，电池电量可持续5至7年。蓝牙iBeacon支持手机，房间内的位置和导航是通过App或微信小程序来实现的，通常适用于商场，停车场和医院。

五、蓝牙网关

在一些特殊环境，如养老院，监狱，拘留所，手机定位不能满足人员的管理，达到精准控制人员的需求，主动式Beacon蓝牙定位不再适合。为了满足此类环境的定位，技术开发了一种扫描和接收蓝牙信号的蓝牙网关。通过蓝牙网关和穿戴智能手环的人员进行蓝牙通信，在房间里铺设蓝牙网关扫描和采集智能手环广播出来的蓝牙信号，也可以实现实时定位的功能，并且定位精度也可以达到3到4米。

蓝牙网关在房间的高度为3到5米处。蓝牙信号覆盖率约为10米，考虑到信号衰减，蓝牙实际定位时，蓝牙网关在距蓝牙发射点5米以内最佳。定位时，定位算法必须要采集到至少3个蓝牙信号才可以实现定位，与Wi-Fi定位相比，蓝牙信号更稳定，定位精度更高。

蓝牙网关采用PoE电源，使得维护成本大大降低！蓝牙网关通常与智能手环相结合，智能手环根据不同的场景需要，进行不同的设计，例如学校的学生需要时尚的外观。监狱手环，需要防拆，具有IP68防水需求，满足日常淋浴的需求。

Beacon蓝牙室内定位方案在市场上已遍地开花，网上可以搜到各种有关Beacon的技术信息。无论国内还是国外，Beacon技术旺盛的应用需求已经吸引越来越多的厂商投入研发。信驰达科技作为物联网业内领军企业更是起到了先行者的作用，旗下推出的Beacon成品RF-B-AR1，操作简单，配套工具齐全，可视化配置参数，极低的使用门槛助力客户缩短项目搭建周期，帮助客户产品快速落地，在国内已有很多Beacon应用场景案例。目前，国内Beacon应用越发趋于完善，蓝牙室内定位产业链初具规模。凭借着低功耗，低成本的Beacon产品优势，信驰达科技在蓝牙室内定位应用的广阔前景已经打开。

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型号- RF-BMPA-2541B1,RF-DG-52PA,RF-WM-20DNB1,RSBRS02AI,RF-WM-3235A1S,RF-SM-1277B2,RF-SM-1277B1,RF-BM-ND04I,RSBRS02AA,RF-WM-10AFB1,RF-BM-ND04C,RF-BM-S01,RF-BM-S02,RF-BM-2652P2I,RF-WM-3200B3,RF-WM-3200B1,3B32_V102,RF-BM-4044B5,RF-WM-20CMB1,RF-BM-ND05I,RF-BM-4044B2,RF-BM-4044B4,RF-SM-1077B2,RF-BM-4044B3,RF-SM-1077B1,RF-BM-2642B2,RF-BM-2642B1,RF-DG-40A,RF-BM-BG22B1,RF-ZM-2530P1I,RF-BM-BG22B3,RF-BM-BG22A3,RF-WM-3235B1S,RF-B-SR1,RF-BM-ND02C,RF-BM-4077B1,RF-BM-4077B2,RF-BM-MG24B2,RF-BM-MG24B1,RF-BM-ND04A,RF-BM-2652P7,VL-LE01B,VL-LE01A,RF-BM-2340T1,WE1005,RF-BM-2340T3,RF-BM-2340T2,RF-BM-BG22C3,RF-BM-2652P2,RF-BM-2652P3,RF-BM-2652P4,RF-BM-4077B1L,RF-BM-2652P1,RF-ZM-2530B1,RF-WM-ESP32B1,RSBRS02ABR-01,RF-BM-ND09A,RF-WM-11AFB1,RF-DG-22A,RF-BM-4055B1L,RF-BM-2340QB1,RF-BM-ND04CI,RF-BM-2340C2,RF-DG-52PAS,RF-B-AR3,RF-B-AR4,RF-B-AR1,RF-B-AR2,RF-BM-2652B1,RF-ZM-2530P1,RF-BM-2642QB1I,RF-BM-2652B2,RF-BM-BG22A1,RF-TI1352B1,RF-ZM-2530B1I,RF-NBE01,RF-BM-2340A2I,RF-BM-BG22A1I,RF-BM-2340B1,RF-BM-2652RB2,RF-WM-3235B1,RF-BM-2340B1C,RF-BM-S02A,RF-CC2540A1,RSBRS02ABR,RF-BM-ND10,RF-BM-S02I,RF-DG-32B,RF-BM-BG24B1,RF-BM-ND01,RF-BM-ND02,RF-BM-ND04,RF-BM-ND05,RF-BM-ND06,RF-BM-ND07,RF-BM-ND08,RF-BM-ND09,RF-SM-1044B2,RF-SM-1044B1,RF-BM-2340A2,RF-BM-2340B1I,RF-SM-1044B4,RF-TI1352P1,RF-WM-3235A1,RF-TI1352P2,RF-BM-2652P4I,RF-BM-ND08C,RF-BM-S01A,RF-BM-ND08A,RF-WM-3220B1,RF-BM-2651B1,RF-BM-BG24B2,RF-BM-BG22A3I,RSBRS02ABRI

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